Onderzoekers uit China en Duitsland hebben voor het eerst het aardappelgenoom volledig ontcijferd, meldt TASS. Dit hielp hen de evolutionaire geschiedenis van deze plant te ontrafelen en de belangrijkste DNA-regio's te benadrukken die verband houden met groei en ziekteresistentie. Informatie hierover is gepubliceerd door de persdienst van het Duitse Instituut voor Plantenveredeling (IPZ).
"Door het aardappelgenoom te sequencen, kunnen we hoogwaardige veredelingsprogramma's lanceren die nieuwe rassen zullen creëren die een hoge opbrengst hebben en toch resistent zijn tegen de opwarming van de aarde, wat van cruciaal belang zal zijn in de komende decennia", zegt IPZ-professor Korbinian Schneeberger.
Veel schimmel- en bacterieziekten interfereren met de aardappelteelt, evenals verschillende plagen zoals de coloradokever en nematoden. Wetenschappers en veredelaars proberen ze te bestrijden door nieuwe variëteiten van conventionele en genetisch gemodificeerde aardappelen te creëren.
Professor Schneeberger en zijn collega's hebben een mogelijke oplossing voor dit probleem bedacht in een enorm project gericht op het volledig sequencen van het aardappelgenoom. Wetenschappers hebben in het verleden al geprobeerd om deze informatie te verkrijgen, maar dit werd gehinderd door de uiterst complexe structuur van het aardappelgenoom - het bestaat uit vier identieke sets chromosomen met een groot aantal herhalingen.
Nieuwe technologieën voor DNA-sequencing en algoritmen voor het analyseren van genetische informatie hebben Duitse en Chinese genetici geholpen dit probleem voor de Otava-variëteit op te lossen. Om het genoom te ontcijferen, verzamelden wetenschappers een groot aantal stuifmeelkorrels, waarvan het genetische materiaal slechts twee, niet vier exemplaren van de chromosomen bevat.
Deze aanpak vereenvoudigde de taak aanzienlijk, maar vereiste tegelijkertijd het decoderen van een zeer groot aantal DNA-fragmenten en hun daaropvolgende combinatie met behulp van computeralgoritmen. Uiteindelijk verkregen de wetenschappers een virtuele kopie van het volledige aardappelgenoom, dat uit ongeveer 3,1 miljard genetische "letters" - nucleotiden bestaat en meer dan 38 genen bevat.
Daaropvolgende analyse van hun structuur onthulde de complexe evolutionaire geschiedenis van de aardappel. Wetenschappers hebben ontdekt dat deze cultuur relatief recent de verdubbeling van het genoom als gevolg van inteelt heeft overleefd. Bovendien ontdekten de wetenschappers ongebruikelijke verschillen in het activiteitsniveau van kopieën van dezelfde genen die zich op verschillende chromosomen bevinden, wat mogelijk de efficiëntie van het kruisen van verschillende aardappelrassen aantastte.
Met deze informatie hopen wetenschappers nieuwe rassen te kweken of het genoom zodanig te wijzigen dat aardappelen sneller groeien, beter bestand zijn tegen Phytophthora en andere ziekten en ook minder vatbaar zijn voor verschillende stressfactoren.